關(guān)于氫燃料VS鋰電的路線(xiàn)之爭，在乘用車(chē)的討論場(chǎng)上幾乎沒(méi)停過(guò)。

前有馬斯克炮轟氫燃料電池是智商稅，后有日本豐田更加積極的充值。

11月的上海進(jìn)博會(huì )上，日本豐田Mirai第二代氫燃料電池乘用車(chē)在中國亮相，續航里程達850km，讓不少車(chē)迷開(kāi)了眼界。

隨著(zhù)當下雙碳目標的推進(jìn)，氫能在國內也逐漸熱起來(lái)。

由于鋰電池有續航里程短、充電時(shí)間長(cháng)、載貨量少的短板，而氫燃料電池的強項正好可以補齊。因此，國內將氫能在交通上的應用重心放在了載量大、距運長(cháng)的商用場(chǎng)景，比如公交車(chē)、物流車(chē)、重型卡車(chē)、軌道交通。

全國重型卡車(chē)的銷(xiāo)量每年在一百萬(wàn)輛以上，按20萬(wàn)一輛算，單是柴油車(chē)升級換代，輕輕松松千億級市場(chǎng)規模，目前中國重汽、陜汽重卡、上汽紅巖、江鈴重汽都在加速布局。

軌道交通也正在取得跨越式進(jìn)展，2019年底，商業(yè)運營(yíng)的燃料電池有軌電車(chē)示范線(xiàn)，在佛山高明正式投入運行。2021年10月29日，*臺氫燃料電池混動(dòng)機車(chē)正式上線(xiàn)試運行。

該機車(chē)設計時(shí)速達80公里/時(shí)，滿(mǎn)載氫氣可連續運行24.5小時(shí)，平直道可牽引載重超過(guò)5000噸，相較內燃機車(chē)每萬(wàn)噸公里將減少碳排放約80千克。

作為該領(lǐng)域中軍人物，也是日本豐田在軌道交通的一個(gè)中國合作伙伴，西南交通大學(xué)電氣工程學(xué)院院長(cháng)陳維榮教授告訴虎嗅，團隊2008年起在國內最早開(kāi)始從事大功率氫燃料電池應用研究，2013年研發(fā)了*輛氫燃料工程樣機“藍天號"，2016年研制成功世界首列燃料電池混合動(dòng)力有軌電車(chē)并示范運行，時(shí)至今日，與中車(chē)聯(lián)合研制的氫燃料混動(dòng)機車(chē)正式產(chǎn)品化。從樣機升級到工程應用，機車(chē)的工藝、可靠性、使用壽命都有本質(zhì)提高。

陳院長(cháng)表示，過(guò)去十多年，氫能的軌道應用一直在科研階段徘徊，直到最近，技術(shù)才真正邁入窗口期，氫燃料動(dòng)車(chē)也有望在明年面世。

雙碳熱點(diǎn)可能使氫能迎來(lái)產(chǎn)業(yè)爆發(fā)，尤其是鐵路運輸，應用氫能的經(jīng)濟效益是實(shí)際存在的，即便脫離國家補貼，也具備市場(chǎng)競爭力。拿有軌電車(chē)舉例，傳統電車(chē)帶了接觸網(wǎng)，還有進(jìn)站快充設備，如果換為氫燃料電池，就可以省掉線(xiàn)路跟充電站的成本，總投資算下來(lái)能便宜10%，全壽命周期來(lái)看，維護也更簡(jiǎn)單，運營(yíng)成本也會(huì )降低。

對于“從商到乘"的拓展和“氫VS電"之爭，陳院長(cháng)認為，鋰電車(chē)雖然發(fā)展更成熟，但產(chǎn)業(yè)鏈首末兩端是高耗能高污染，且未來(lái)大面積鋪開(kāi)會(huì )對電網(wǎng)形成壓力和沖擊。氫燃料車(chē)雖然更清潔，也不依賴(lài)于電力系統，但技術(shù)和配套還遠不能支撐乘用車(chē)自如應用，現在并不是關(guān)注的時(shí)候。

氫燃料電池技術(shù)是實(shí)現氫能利用的先決條件。

電池的基本工作原理，是氫氣通過(guò)燃料電池的正極中的催化劑（鉑）分解出電子和氫離子。其中氫離子通過(guò)質(zhì)子交換膜到達負極，和氧氣產(chǎn)生反應變成水和熱量，電子則從正極通過(guò)外電路流向負極產(chǎn)生電能。

簡(jiǎn)單說(shuō)，就是通過(guò)結合氫和氧，產(chǎn)生電能和水，電能驅動(dòng)車(chē)行，水排出車(chē)外。

而電池制造的成本大頭正是上面提到的催化劑——鉑，女生對這種貴金屬不陌生，名貴珠寶都是它打造的。由于比黃金還貴還稀缺，要想大規模降成本，必須尋求可替代的廉價(jià)材料。

從工作原理可以看到，氫燃料電池的顯著(zhù)優(yōu)點(diǎn)是清潔，副產(chǎn)品只有水，不會(huì )排放二氧化碳；第二是安全，因為氫燃料電池的驅動(dòng)是電化學(xué)的過(guò)程而非點(diǎn)燃，氫氣不會(huì )自燃也很難爆炸；第三，氣體可以壓縮，運輸和儲存方便。

在掌握核心技術(shù)方面，國內由于在氫燃料電池方面的研究起步晚，存在一定落后性，1998 年才出現相關(guān)發(fā)明，雖然近年基礎研究逐漸活躍，但距離歐美、日韓仍有差距，目前核心技術(shù)數僅占世界約1% 。

圖片來(lái)源：《氫燃料電池技術(shù)發(fā)展現狀及未來(lái)展望》中國工程科學(xué)2021年第23卷第4期

學(xué)術(shù)觀(guān)點(diǎn)預測，十年時(shí)間內，氫燃料電池的生產(chǎn)成本能下降50%。未來(lái)隨著(zhù)關(guān)鍵材料的物理性能改進(jìn)，各組件穩定性提高，氫燃料電池系統的穩定性和壽命也會(huì )明顯改善。

學(xué)術(shù)端的推進(jìn)也會(huì )傳導到生產(chǎn)端。

西南清潔能源豐富，水電資源和天然氣資源均居全國高位，發(fā)展氫能有源頭取材的便利。做天然氣設備起家的四川上市公司厚普股份（300471）就對虎嗅表示，氫氣與天然氣有相似共性，加氫站與加氣站也是一脈相承，天然氣上能解決的問(wèn)題，氫氣上同樣能解決。

氫能行業(yè)正處在成長(cháng)期，很多企業(yè)看到了機會(huì )，而具備競爭實(shí)力的大多都是過(guò)去深耕傳統能源的公司。

有做天然氣的，憑借設備工藝的技術(shù)研發(fā)優(yōu)勢切進(jìn)氫能設備，比如深冷股份（300540）、富瑞特裝（300228）；有做成品油的，靠銷(xiāo)售渠道和客戶(hù)優(yōu)勢打開(kāi)市場(chǎng)，比如中石油、中石化。

厚普股份生產(chǎn)的國產(chǎn)加氫槍與加氫質(zhì)量流量計打破了國際壟斷，靈感來(lái)源即是天然氣業(yè)務(wù)經(jīng)驗。

厚普股份向虎嗅演示了加氫槍的使用方法，自動(dòng)鎖定結構使得槍頭和加氫口連接到位后，加氫槍卡爪會(huì )自動(dòng)抓住并鎖定加氫口。逆時(shí)針轉動(dòng)加氫槍手柄至開(kāi)啟位置，槍內部流道就會(huì )*打開(kāi)，開(kāi)始給車(chē)輛加注氫氣。充滿(mǎn)后，再順時(shí)針轉動(dòng)手柄關(guān)斷槍內部流道，實(shí)現氫氣泄壓，再手動(dòng)脫開(kāi)，一次加氫就操作完成了。

站在企業(yè)視角，厚普股份認為，真正歷史性式創(chuàng )新的技術(shù)其實(shí)并不多，更多的是在應用中迭代，在成熟理論上做應用創(chuàng )新，比發(fā)力底層技術(shù)的收益更大。企業(yè)看似是進(jìn)軍了一個(gè)新的能源行業(yè)，實(shí)際仍依賴(lài)傳統行業(yè)的經(jīng)驗技術(shù)。

大量鋪設加氫站是氫能使用成本下降的核心，也是繞不開(kāi)的重要環(huán)節。

目前規模大的加氫站位于北京大興氫能科技園，該加氫站可為600輛燃料電池物流車(chē)提供加注，每天加注量達4800Kg。

作為該項目的設備提供商，厚普估算，建一個(gè)普通的加氫站，除開(kāi)土地費用和政府補貼，平均至少要花1000萬(wàn)元，建設運營(yíng)成本遠高于建加油站，甚至是建充電站的三倍。

我國出于安全考慮，明確要求嚴格分離制氫與加氫，因此加氫站都是外供氫，通過(guò)管道或管束槽車(chē)把氫氣運輸至站里，經(jīng)壓縮機增壓后，儲存到高壓儲罐，再通過(guò)加氫機為車(chē)輛加氫。

這當中的儲氫、壓縮、加注設備大部分都需要進(jìn)口，和燃料電池一樣，硬件設備也面臨國產(chǎn)化的技術(shù)瓶頸。

由于成本高，燃料汽車(chē)市場(chǎng)保有量少，疊加制儲氫氣成本，90%加氫站目前都處于虧損狀態(tài)。政府補貼是刺激各地建加氫站的主要動(dòng)力，可以說(shuō)，建站的數量與各地補貼力度直接正相關(guān)。

中國氫能聯(lián)盟統計，2020年國內加氫站數量有128座，《節能與新能源汽車(chē)技術(shù)路線(xiàn)圖2.0》將原先設定2030年的加氫站數量從1000座提高到5000座。

加氫站相關(guān)的標準(2021年版)《加氫站技術(shù)規范》、《汽車(chē)加油加氣加氫站技術(shù)標準》在今年4月和7月相繼出臺，對氫氣站和相關(guān)設備的設計、制造、驗收提出了要求。但涉及氫泄露、防爆等安全管理規范尚不完善，因此在補貼之外，合規標準也需同步提升。

氫能產(chǎn)業(yè)整個(gè)鏈條的應用前景非常多元，幾乎看不到天花板，目前雖受限核心技術(shù)卡脖子，不過(guò)一旦完成底層攻堅，可以預見(jiàn)的是，成熟的傳統能源前部企業(yè)將借助深厚底蘊順暢銜接氫能新業(yè)務(wù)，華麗過(guò)渡，激發(fā)產(chǎn)業(yè)鏈更多中小企業(yè)的活力。

潛龍騰淵的氫能，何時(shí)鱗爪飛揚？靜待欣賞。

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本文為「 西南新能源產(chǎn)業(yè) 」專(zhuān)題策劃，將持續呈現西南能源發(fā)展近況，歡迎交流探討。